import ij.IJ;
import ij.ImagePlus;
import ij.gui.NewImage;
import ij.io.FileSaver;
import ij.plugin.PlugIn;
import ij.process.ColorProcessor;
import ij.process.ImageProcessor;


import java.awt.Color;


import java.awt.Font;

import java.awt.Polygon;
import java.io.PrintStream;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.Locale;
import java.util.Random; 



import pluginUtils.Circle;
import pluginUtils.CircleArrangement;
import pluginUtils.Complexe; 
import pluginUtils.DoyleCircle;
import pluginUtils.Droite;
import pluginUtils.MobiusTransform;
import pluginUtils.CircleInversion;
import pluginUtils.PackCircle;
import pluginUtils.Plane;
import pluginUtils.Pos3D;
import pluginUtils.Sphere;
import pluginUtils.SphereInversion;
import sliceformUtils.CoupleDAngles;
import sliceformUtils.DroiteSpace3D;
import sliceformUtils.Ligne;
import sliceformUtils.Mesh;
import sliceformUtils.STLReader;
import sliceformUtils.Saucisson;
import sliceformUtils.Segment;
import sliceformUtils.Triangle;


public class SliceformV2 extends ImagePlus implements PlugIn{
	{Locale.setDefault(Locale.US); }
	
	private ImageProcessor primeIP; 
	private int X=2000,Y=2000; // image size
	
	private PrintStream output;
	private double xShift=0; 
	private double zShift=0; 
	
	
	protected Plane[] suiteDePlans,plansX,plansY; 
	protected DroiteSpace3D[][] intersections; 
	
	
	

	private Random generator=new Random(); // One always needs some randomness
	
	// Scaling  the image
	private double x0=0,x1=1,y0=0,y1=1;
	private double acoef,ccoef,vcoef,wcoef; 
	
	public void setCoefs(){
		acoef=X/(x1-x0); 
		vcoef=Y/(y1-y0); 
		ccoef=-acoef*x0; 
		wcoef=-vcoef*y0; 
	}
	 
	
	
	public void setBounds(double xl,double xu,double yl,double yu){
		x0=xl; 
		x1=xu;
		y0=yl;
		y1=yu; 
	}
	
	
	
	private void drawLine(double xd,double yd,double xf,double yf){
		int XD=(int)(xd*acoef+ccoef); 
		int YD=(int)(yd*vcoef+wcoef); 
		int XF=(int)(xf*acoef+ccoef); 
		int YF=(int)(yf*vcoef+wcoef);
		primeIP.drawLine(XD,YD,XF,YF); 
	}
	
	private void drawLine(double xd,double yd,double xf,double yf,ImageProcessor ip){
		int XD=(int)(xd*acoef+ccoef); 
		int YD=(int)(yd*vcoef+wcoef); 
		int XF=(int)(xf*acoef+ccoef); 
		int YF=(int)(yf*vcoef+wcoef);
		ip.drawLine(XD,YD,XF,YF); 
	}
	
	
	public Saucisson tranches(Mesh leMesh,Plane lePlan,int n){
		Saucisson resu=new Saucisson(); 
		suiteDePlans=new Plane[n]; 
	// Calculer la rotation pour se ramener dans des plans othogonaux a Ox
		CoupleDAngles rota=rotations(lePlan);
	// Mettre le mesh en position par rapport a Ox	
		Mesh transfo=leMesh.rotate(rota); 
		
		
		double xMin=transfo.getMinX(); 
		double xMax=transfo.getMaxX(); 
		double pos=xMin+transfo.getXwide()/(2.0*n); 
	
		for(int i=0;i<n;i++){
		
		Plane lePlanCourant=new Plane(1,0,0,-pos);
		Pos3D XX=new Pos3D(1,0,0); 
		Pos3D YY=new Pos3D(pos,0,0);
		Pos3D XXrotInv=XX.rotateInverse(rota); 
		Pos3D YYrotInv=YY.rotateInverse(rota); 
		Pos3D XA=(Pos3D)XXrotInv; 
		Pos3D YA=(Pos3D)YYrotInv; 
		suiteDePlans[i]=new Plane(XA,YA);
		pos=pos+transfo.getXwide()/n;
		Ligne contour=new Ligne(suiteDePlans[i]);
		Iterator<Triangle> it=transfo.iterator(); 
		while(it.hasNext()){
			Triangle tr=it.next(); 
			if (tr.isCut(lePlanCourant)) { contour.add(tr.coupePar(lePlanCourant));}		
		}
		resu.add(contour); 
		System.out.println("\n Contour "+i+":\n"+contour.info()); 
		}
		System.out.println("\n Ensemble :\n "+resu.info()); 
		return resu;
	}
	
	
	// b=true : on affiche les P1, b=false, on affiche les P2 (utile pour tracer les lignes de coupures)
	public void print(Saucisson olida,double largeur,double marge,String name,boolean b){
		if(b) name="dupin/dir1/"+name; else name="dupin/dir2/"+name ;
		double bmin=olida.getMinY();
		double cmin=olida.getMinZ(); 
		System.out.println("Bornes mins : "+bmin+" "+cmin+"\n"); 
		setBounds(bmin-marge,bmin+largeur+marge,cmin-marge,cmin+largeur+marge); 
		setCoefs();
		
		Iterator<Ligne> it=olida.iterator();
		int i=0; 
		while(it.hasNext()){
			ImagePlus gamma=NewImage.createRGBImage (name+i,X,Y, 1, NewImage.FILL_WHITE);	
			ImageProcessor i1=gamma.getProcessor();
			FileSaver fs=new FileSaver(gamma); 
			i1.setColor(Color.BLACK);
			i1.setLineWidth(5);
			
			drawLine(bmin-marge,cmin-marge,bmin+largeur+marge,cmin-marge,i1); 
			drawLine(bmin-marge,cmin-marge,bmin-marge,cmin+largeur+marge,i1); 
			drawLine(bmin+largeur+marge,cmin-marge,bmin+largeur+marge,cmin+largeur+marge,i1); 
			drawLine(bmin-marge,cmin+largeur+marge,bmin+largeur+marge,cmin+largeur+marge,i1); 
			
			Ligne contour=it.next();
			Iterator<Segment> itS=contour.iterator();
			while(itS.hasNext()){
				Segment seg=itS.next(); 
				Pos3D s1=seg.getOne(); 
				Pos3D s2=seg.getTwo(); 
				drawLine(s1.getY(),s1.getZ(),s2.getY(),s2.getZ(),i1); 
			}
			
			i1.setColor(Color.LIGHT_GRAY);
			i1.setLineWidth(3);
			// Afficher les lignes de decoupes
			
			if(b){
			for(int j=0;j<intersections[i].length;j++){
				// Calculer et afficher la jieme ligne de coupure
				DroiteSpace3D coupure=intersections[i][j];
				CoupleDAngles larot=rotations(plansX[i]); 
				DroiteSpace3D coupureRot=coupure.rotate(larot); 
				ArrayList<Pos3D> lesBords=intersectCadre(bmin-marge,bmin+largeur+marge,cmin-marge,cmin+largeur+marge, coupureRot);
				if(lesBords.size()==2){ // tracer la ligne
					Pos3D s1=lesBords.get(0); 
					Pos3D s2=lesBords.get(1);
					drawLine(s1.getY(),s1.getZ(),s2.getY(),s2.getZ(),i1); 
				}// if lesBords
			}// for j
			} // if b
			else
			{
				for(int j=0;j<intersections.length;j++){
					// Calculer et afficher la jieme ligne de coupure
					DroiteSpace3D coupure=intersections[j][i];
					CoupleDAngles larot=rotations(plansY[i]); 
					DroiteSpace3D coupureRot=coupure.rotate(larot); 
					ArrayList<Pos3D> lesBords=intersectCadre(bmin-marge,bmin+largeur+marge,cmin-marge,cmin+largeur+marge, coupureRot);
					if(lesBords.size()==2){ // tracer la ligne
						Pos3D s1=lesBords.get(0); 
						Pos3D s2=lesBords.get(1);
						drawLine(s1.getY(),s1.getZ(),s2.getY(),s2.getZ(),i1); 
					}// if lesBords
				}// for j
				} // if b
			
			gamma.show(); 
			fs.saveAsPng("/tmp/"+name+i+".png"); 
			gamma.close(); 
			
			i++;
		}// it.hasnext
	}

		
	
	
	/** Calcule les angles de rotation amenant un plan parallele a un plan perpendiculaire a ox **/
	
	public CoupleDAngles rotations(Plane p){
		CoupleDAngles resu=new CoupleDAngles(); 
		if(p.getA()==0){
			if(p.getB()==0){
				resu.setAlpha(0); 
				if(p.getC()<0) resu.setBeta(Math.PI/2); else resu.setBeta(-Math.PI/2); 
				System.out.println("resu "+resu); 
				return resu;
			}
			else // A=0 et B!=0
			 {
			 if(p.getB()<0) resu.setAlpha(Math.PI/2); else resu.setAlpha(-Math.PI/2);
			 }
			 }
	    else // A!=0; 
	    	resu.setAlpha(-Math.atan2(p.getB(),p.getA())); 
			
		// On s'occupe de beta
		double leng=Math.sqrt(p.getA()*p.getA()+p.getB()*p.getB()); 
		resu.setBeta(-Math.atan2(p.getC(),leng));  
		System.out.println("resu "+resu); 
		return resu; 
		}
		
	public DroiteSpace3D inter(Plane p1,Plane p2){
		if((p1.getA()==0)&&(p2.getA()!=0)){
			Plane temp=p1; p1=p2; p2=temp;
		}
		if((p1.getA()==0)&&(p2.getA()==0)){ // droite de direction (1,0,0) (ou bien plan paralleles, pas de solution)
			if((p1.getB()==0)&&(p2.getB()==0)) return null; // plans paralleles
			if((p1.getB()==0)&&(p2.getB()!=0)){
				Plane temp=p1; p1=p2; p2=temp;
			}
			// Chercher un point (x,y,z)
			double bdm=p2.getB()*p1.getD()-p1.getB()*p2.getD(); 
			double cbm=p2.getC()*p1.getB()-p1.getC()*p2.getB(); 
			double zconstante=bdm/cbm;
			double yconstante=-p1.getC()/p1.getB()*zconstante-(p1.getD()/p1.getB()); 
			Pos3D lepoint=new Pos3D(0,yconstante,zconstante); 
			Pos3D ladirection=new Pos3D(1,0,0);
			return new DroiteSpace3D(lepoint,ladirection); 
		}
		
		double ab=p1.getA()*p2.getB()-p1.getB()*p2.getA(); 
		if(ab==0) // vecteur directeur dans le plan xOy (composante nulle selon z)
		{
			double bdm=p2.getB()*p1.getD()-p1.getB()*p2.getD(); 
			double cbm=p2.getC()*p1.getB()-p1.getC()*p2.getB(); 
			double zconstante=bdm/cbm;
			double yconstante=-1/p1.getB()*(p1.getC()*zconstante-p1.getD());
			Pos3D lepoint=new Pos3D(0,yconstante,zconstante);
			Pos3D ladirection=new Pos3D(1,-p1.getA()/p1.getB(),0); 
			return new DroiteSpace3D(lepoint,ladirection); 
		}
		double adm=p2.getA()*p1.getD()-p1.getA()*p2.getD(); 
		double acm=p2.getA()*p1.getC()-p1.getA()*p2.getC();
		double yconstante=adm/ab; 
		double zconstante=0; 
		double xconstante=-p1.getB()/p1.getA()*(adm/ab)-p1.getD()/p1.getA(); 
		double zcoef=1; 
		double ycoef=acm/ab; 
		double xcoef=-p1.getB()/p1.getA()*(acm/ab)-p1.getC()/p1.getA(); 
		Pos3D lepoint=new Pos3D(xconstante,yconstante,zconstante);
		Pos3D ladirection=new Pos3D(xcoef,ycoef,zcoef); 
		return new DroiteSpace3D(lepoint,ladirection); 
	}
	
		/* Trouver l'intersection de la droite avec un des quatres cotes de l'image
		 * retourne null si parallele ou en dehors de l'image. 
		 * on ne s'occupe pas de la valeur de x (tout se passe dans le plan perpendiculaire
		 * a l'axe Ox)
		 */
		public Pos3D coteVsDroite(Pos3D A,Pos3D B,DroiteSpace3D D){
			double yv=D.getDirection().getY(); 
			double zv=D.getDirection().getZ(); 
			double ya=A.getY(); 
			double za=A.getZ(); 
			double yb=B.getY(); 
			double zb=B.getZ(); 
			double y0=D.getPoint().getY(); 
			double z0=D.getPoint().getZ(); 
			double det=-zv*(ya-yb)+yv*(za-zb); 
			if(Math.abs(det)<1e-6) return null; 
			double detAlpha=-zv*(y0-yb)+yv*(z0-zb);
			double alpha=detAlpha/det; 
			if ((alpha<0)||(alpha>1)) return null; 
			// on s'en fout de X, on va tracer une droite dans un plan
			double ny=alpha*ya+(1-alpha)*yb; 
			double nz=alpha*za+(1-alpha)*zb;
			return new Pos3D(0,ny,nz); 
		}
		
		public ArrayList<Pos3D> intersectCadre(double ymin,double ymax,double zmin,double zmax,DroiteSpace3D Q){
			ArrayList<Pos3D> resu=new ArrayList<Pos3D>(); 
			Pos3D A=new Pos3D(0,ymin,zmin); 
			Pos3D B=new Pos3D(0,ymin,zmax); 
			Pos3D C=new Pos3D(0,ymax,zmin); 
			Pos3D D=new Pos3D(0,ymax,zmax); 
			if(coteVsDroite(A,B,Q)!=null) resu.add(coteVsDroite(A,B,Q)); 
			if(coteVsDroite(A,C,Q)!=null) resu.add(coteVsDroite(A,C,Q)); 
			if(coteVsDroite(B,D,Q)!=null) resu.add(coteVsDroite(B,D,Q)); 
			if(coteVsDroite(C,D,Q)!=null) resu.add(coteVsDroite(C,D,Q)); 
			return resu; 
		}
	
	public void run(String arg) {
		
		
		
		
		primeIP = new ColorProcessor(X,Y);
		
		
		double limit=1; 
		double lmoins=-1;
	
		setBounds(lmoins,limit,lmoins,limit); 
		setCoefs(); 
		
		
		
		Polygon background=new Polygon(new int[]{0,0,X,Y},new int[]{0,X,Y,0},4);
		primeIP.setColor(Color.WHITE);
		
		primeIP.fillPolygon(background);
		
		
		primeIP.setFont(new Font(null,Font.ITALIC,60));
		primeIP.setColor(Color.BLACK);
		primeIP.setLineWidth(2); 
		

		setProcessor("Verifying", primeIP);
		
		
		primeIP.setColor(Color.BLACK);
		primeIP.setLineWidth(5);
		Mesh leMesh=null; 
		try{
		leMesh=STLReader.readMesh("/tmp/dupin.stl");
		}
		catch(Exception e){System.out.println(e); System.exit(0); }
		
		Plane lePlan=new Plane(1,1,1,0); 
		CoupleDAngles rota1=rotations(lePlan); 
		Saucisson cochonou=tranches(leMesh,lePlan,11);
		
		plansX=new Plane[suiteDePlans.length]; 
		for(int i=0;i<suiteDePlans.length;i++) plansX[i]=suiteDePlans[i]; 
		
		System.out.println(); 
		
		lePlan=new Plane(-1,1,1,0); 
		CoupleDAngles rota2=rotations(lePlan); 
		Saucisson cochonou2=tranches(leMesh,lePlan,11); 
		
		plansY=new Plane[suiteDePlans.length]; 
		for(int i=0;i<suiteDePlans.length;i++) plansY[i]=suiteDePlans[i];
		
		intersections=new DroiteSpace3D[plansX.length][plansY.length]; 
		for(int i=0;i<plansX.length;i++)
			for(int j=0;j<plansY.length;j++)
				intersections[i][j]=inter(plansX[i],plansY[j]); 
		
		
		double yw=cochonou.getYwide(); 
		double zw=cochonou.getZwide();
		System.out.println(yw+" "+zw);
		double largeur=0; 
		if(yw>=zw) largeur=yw; else largeur=zw;
		
		yw=cochonou2.getYwide(); 
		zw=cochonou2.getZwide();
		System.out.println(yw+" "+zw);
		double largeur2=0; 
		if(yw>=zw) largeur2=yw; else largeur2=zw;
		if(largeur2>largeur) largeur=largeur2;

		print(cochonou,largeur,0.1*largeur,"lapin",true); 
		print(cochonou2,largeur,0.1*largeur,"carpe",false); 
		
		System.out.println("fini"); 
		
		
	
}
	
}
	